Robot hàn 7 trục gắn ray: Tổng quan
Dòng máy hàn tự động này tích hợp robot hàn 6 trục lên một thanh ray trượt lắp sàn, tạo thành trục thứ bảy. Máy quét laser 3D đo đạc chi tiết và phần mềm sẽ tự động tính toán đường hàn, giúp hàn các cấu kiện kết cấu thép mà không cần dạy điểm (teaching) thủ công. Máy được thiết kế dành riêng cho các nhà chế tạo kết cấu thép chuyên hàn dầm, cột và gá đỡ có kích thước tương đồng mỗi ngày.
Máy đọc dữ liệu chi tiết từ Tekla và SolidWorks, cho phép sử dụng chính xác mô hình do bộ phận thiết kế kỹ thuật tạo ra để điều khiển robot. Hệ thống điều khiển servo bus EtherCAT giữ cho robot và ray trượt chuyển động đồng bộ dọc theo đường hàn.
Thông số kỹ thuật
| Số trục | 7 (Robot hàn 6 trục + ray trượt) |
|---|---|
| Tầm với tay robot | 2000 mm |
| Ray trượt | 9 m hoặc 12 m; các chiều dài khác theo yêu cầu |
| Độ lặp lại | ±0.05 mm |
| Hệ thống thị giác | Quét laser 3D độ chính xác cao |
| Tạo đường hàn | Không cần dạy điểm: nhận diện đường hàn và tính toán quỹ đạo từ kết quả quét |
| Liên kết dữ liệu | Tekla và SolidWorks |
| Điều khiển chuyển động | Servo bus EtherCAT |
| Quy trình hàn | MIG / MAG; dây hàn đặc và dây lõi thuốc; hàn nhiều lớp, nhiều đường |
| Nguồn hàn | Aotai, Megmeet, Panasonic, Lincoln Electric, Miller hoặc các hãng khác theo yêu cầu |
| Tiêu chuẩn hàn | Quy trình đạt chuẩn ISO, AWS D1.1 và các quy chuẩn đăng kiểm (ABS, LR, CCS) |
| Chứng nhận | CE, ISO 9001 |
| Thời gian giao hàng | 20–45 ngày tùy theo cấu hình |
| Bảo hành | 24 tháng cho toàn bộ máy (trừ vật tư tiêu hao) |
Nguyên lý hoạt động của công nghệ hàn không cần dạy điểm
- Gá đặt phôi. Đặt dầm hoặc cột lên bàn hàn dọc theo thanh ray.
- Quét 3D. Máy quét laser 3D đo đạc thực tế hình dáng chi tiết, bao gồm vị trí và độ hở mối lắp ghép.
- Tính toán đường hàn. Phần mềm nhận diện các mối hàn, tính toán quỹ đạo mỏ hàn và thứ tự hàn, sử dụng mô hình Tekla hoặc SolidWorks nếu có.
- Tiến hành hàn. Robot di chuyển dọc theo ray và thực hiện hàn từng đường. Thợ vận hành chỉ cần kiểm tra kết quả và nạp phôi tiếp theo.
Lợi ích của công nghệ hàn không cần dạy điểm trong kết cấu thép
Các công trình kết cấu thép hiếm khi có kích thước giống hệt nhau: chiều dài dầm, vị trí gân tăng cứng và bản mã liên kết thay đổi tùy theo từng dự án. Với robot thông thường, kỹ thuật viên phải lập trình dạy điểm từng chi tiết mới, và thời gian đó thường làm triệt tiêu tốc độ của robot. Việc quét 3D và tự động tính toán quỹ đạo giúp loại bỏ phần lớn công sức lập trình này, mang lại hiệu quả thực sự cho việc sản xuất kết cấu thép theo dự án.
Chi tiết gia công điển hình
Chi tiết gia công
- Dầm H có gân tăng cứng và bản mã đầu dầm
- Cột kết cấu kèm bản mã chân cột và gá đỡ
- Bản mã liên kết và bản giằng góc
- Dầm tổ hợp và các cấu kiện kích thước tương đương
Ngành nghề ứng dụng
- Kết cấu thép xây dựng
- Nhà xưởng công nghiệp và kho bãi
- Cầu đường (các cấu kiện phụ trợ)
- Máy móc xây dựng
So sánh với các dòng robot hàn khác
| Hệ thống | Ưu điểm | Lựa chọn khi |
|---|---|---|
| Robot hàn dạng cần với CWR500A | Thiết kế thông thoáng phía trước và sau thuận tiện cẩu trục nạp phôi; tầm với 3.5 m | Cấu kiện dạng tấm dài, dầm H và dầm hộp cẩu trục nạp liệu |
| Robot hàn cổng gantry | Phủ kín diện tích hình chữ nhật lớn, ví dụ 12 m × 4 m | Chi tiết rất lớn như dầm tàu thủy và khung rơ-moóc |
| Robot hàn 7 trục gắn ray (model này) | Dây chuyền robot đơn gọn nhẹ tích hợp quét 3D | Các cấu kiện kết cấu thép kích thước tương đương |
| Robot hàn di động | Tự di chuyển đến phôi; không cần ray trượt | Chi tiết quá lớn hoặc quá nặng không thể di chuyển vào trạm hàn |
| Trạm robot hàn | Bộ định vị xoay phôi về góc hàn tối ưu | Chi tiết lặp lại nặng tới vài tấn sản xuất theo lô |
| Trạm hàn cobot | Lập trình dẫn đường thủ công, không cần rào chắn sau khi đánh giá rủi ro | Chi tiết nhỏ, đa dạng mẫu mã và chuyển đổi liên tục |
Các yếu tố cấu thành giá máy
Máy được cấu hình theo yêu cầu thực tế của phôi gia công. Các hạng mục sau ảnh hưởng trực tiếp đến báo giá:
| Yếu tố chi phí | Tùy chọn | Ảnh hưởng đến giá |
|---|---|---|
| Chiều dài ray | 9 m, 12 m hoặc tùy chỉnh | Ray dài hơn tăng chi phí kết cấu, thanh răng và thời gian lắp đặt |
| Hệ thống thị giác và phần mềm | Quét laser 3D, liên kết Tekla / SolidWorks | Quyết định mức độ giảm thiểu thời gian lập trình |
| Quy trình hàn | Dây đặc hoặc dây lõi thuốc, đơn dây | Các gói quy trình cho bản dày bổ sung thông số, không đổi phần cứng |
| Nguồn hàn | Aotai, Megmeet, Panasonic, Lincoln Electric, Miller | Thương hiệu nhập khẩu có giá cao hơn; thương hiệu nội địa dễ bảo trì hơn ở một số khu vực |
| Cơ cấu gá phôi | Bàn hàn và các món đồ gá cơ bản | Thiết kế chế tạo theo kích thước phôi của khách hàng |
| Dịch vụ | Lắp đặt và đào tạo tận nơi | Báo giá riêng, thường khoảng một tuần làm việc tại xưởng |
Để nhận báo giá chi tiết, vui lòng gửi bản vẽ các cấu kiện tiêu chuẩn, chiều dày bản thép và sản lượng mục tiêu hằng ngày. Chúng tôi báo giá theo điều kiện FOB Thanh Đảo.
Vận chuyển, lắp đặt và hỗ trợ kỹ thuật
- Cấu hình và bản vẽ. Các kỹ sư của chúng tôi sẽ xác nhận chiều dài ray, bàn gá và quy trình hàn dựa trên bản vẽ phôi của bạn.
- Sản xuất và chạy thử tại nhà máy. Thời gian giao hàng từ 20–45 ngày tùy theo cấu hình. Hệ thống được lắp ráp và chạy thử hàn trước khi xuất xưởng.
- Chuẩn bị mặt bằng. Chuẩn bị nền xưởng phẳng cho hệ thống ray, nguồn điện và khí bảo vệ. Xác nhận các yêu cầu về móng bệ với kỹ sư của chúng tôi trước khi máy đến.
- Lắp đặt và đào tạo. Quá trình lắp đặt và đào tạo vận hành tận nơi thường mất khoảng một tuần và được báo giá riêng. Thợ vận hành sẽ được hướng dẫn lập trình, thao tác hàng ngày và bảo dưỡng định kỳ.
- Hỗ trợ sau bán hàng. Bảo hành 24 tháng cho toàn bộ máy, không bao gồm vật tư tiêu hao, kèm hỗ trợ kỹ thuật từ xa cho các vấn đề về phần mềm và quy trình hàn.
Các vấn đề thường gặp trong hàn kết cấu thép và giải pháp từ robot
Cấu kiện kết cấu thép thay đổi theo từng dự án. Dưới đây là các khó khăn khiến việc hàn thủ công hoặc hàn robot dạy điểm truyền thống trở nên chậm chạp, và cách robot trang bị máy quét xử lý chúng:
| Vấn đề | Nguyên nhân phổ biến | Cách hệ thống xử lý |
|---|---|---|
| Mỗi dự án có cấu kiện mới | Chiều dài, gân tăng cứng và bản mã thay đổi | Quỹ đạo được tính toán từ dữ liệu quét 3D kết hợp mô hình Tekla hoặc SolidWorks |
| Vị trí phôi trên bàn không cố định | Việc cẩu đặt phôi không bao giờ hoàn toàn chính xác | Máy quét đo đạc vị trí thực tế trước khi hàn |
| Khe hở lắp ghép không đều | Sai số trong quá trình cắt và gá lắp | Quét 3D đo thực tế mối nối thay vì dựa vào bản vẽ lý thuyết |
| Biến dạng nhiệt trên các đường hàn dài | Nhiệt lượng lớn khi hàn đường dài | Thiết lập thứ tự hàn và hàn ngắt quãng trong chương trình |
| Thời gian lập trình dạy điểm lâu hơn thời gian hàn | Lập trình từng điểm cho các chi tiết đơn chiếc | Tạo đường hàn không cần dạy điểm giúp loại bỏ phần lớn thời gian lập trình |
Trước khi đầu tư: Danh mục kiểm tra robot kết cấu thép
Hãy thu thập các thông tin sau trước khi yêu cầu báo giá:
- Chiều dài, chiều cao và trọng lượng của các cấu kiện dài nhất và phổ biến nhất của bạn.
- Các mối nối điển hình: gân tăng cứng, bản mã đầu dầm, bản đế, bản giằng, tai treo.
- Độ dày tấm và yêu cầu hàn nhiều lớp (multi-pass) hay không.
- Bộ phận bóc tách bản vẽ của bạn dùng Tekla hay SolidWorks.
- Không gian xưởng cho ray trượt dài 9 m, 12 m hoặc dài hơn và bàn gá hàn.
- Khả năng tiếp cận của cẩu trục để cấp phôi và dỡ hàng.
- Mục tiêu sản lượng hàng ngày tính bằng số cấu kiện hoặc mét mối hàn.
- Nguồn điện, khí bảo vệ và hệ thống hút khói hàn.
Bảo trì định kỳ và hàng ngày
| Chu kỳ | Hạng mục |
|---|---|
| Mỗi ca làm việc | Vệ sinh mỏ hàn và loại bỏ xỉ hàn; kiểm tra béc hàn và thay thế khi lỗ béc bị mòn; kiểm tra bộ cấp dây và cuộn dây hàn; xác nhận lưu lượng khí bảo vệ |
| Hàng tuần | Vệ sinh kính máy quét 3D; kiểm tra cáp mỏ hàn, ống mềm và các kết nối khí |
| Hàng tháng | Vệ sinh ray và thanh răng; tra mỡ thanh răng và bánh răng; kiểm tra xích dẫn cáp |
| Hàng năm | Kiểm tra độ thẳng của ray; bảo dưỡng robot theo chỉ định của nhà sản xuất |
Tuân thủ hướng dẫn của nhà sản xuất robot và nguồn hàn về chu kỳ tra mỡ hộp giảm phát và thay pin. Sao lưu chương trình robot và quy trình hàn sau mỗi lần thay đổi.
An toàn
- Lắp hàng rào xung quanh ray và bàn hàn, đồng thời kết nối khóa liên động các cửa ra vào.
- Không để người đứng trong hành trình di chuyển của robot khi robot chạy dọc ray.
- Lắp đặt hệ thống hút khói dọc theo bàn hàn.
- Che chắn khu vực làm việc bằng rèm hoặc vách ngăn chống ánh sáng hồ quang.
Vị trí của robot trong xưởng kết cấu thép
Robot thay thế công đoạn hàn chứ không thay thế toàn bộ dây chuyền. Quy trình thông thường diễn ra như sau:
- Bóc tách bản vẽ (Detailing). Cấu kiện được dựng hình trên Tekla hoặc SolidWorks; chính mô hình này sẽ được nạp vào robot sau đó.
- Cắt và khoan. Tấm và thép hình được gia công cắt; cắt chính xác giúp khe hở lắp ghép nhỏ.
- Lắp gá và hàn đính. Các gân tăng cứng, bản mã và tai treo được thợ hàn đính cố định.
- Robot hàn. Cấu kiện được quét, đường hàn được tính toán và robot tiến hành hàn toàn bộ các mối nối.
- Kiểm tra và hoàn thiện. Các mối hàn được kiểm tra, sau đó cấu kiện chuyển sang công đoạn phun bi và sơn.
Hiệu quả lớn nhất đạt được khi việc lắp gá đồng đều. Máy quét có thể xử lý các sai lệch thông thường, nhưng cắt và hàn đính tốt từ khâu đầu nguồn sẽ giúp robot luôn được hàn thay vì phải chờ căn chỉnh.
Ưu điểm và hạn chế
Ưu điểm
- Không cần dạy điểm từng cấu kiện mới (point-by-point teaching)
- Sử dụng trực tiếp mô hình Tekla hoặc SolidWorks mà đội kỹ thuật đã dựng sẵn
- Dây chuyền đơn robot nhỏ gọn, dễ dàng lắp đặt vào nhà xưởng hiện có
- Độ lặp lại ±0.05 mm và điều khiển servo EtherCAT
Hạn chế
- Đối với các phôi quá rộng như tấm vỏ tàu, robot hàn cổng gantry bao phủ được không gian lớn hơn
- Đối với các cấu kiện dầm cầu dài được cẩu tải, robot hàn dạng cần với (cantilever) cung cấp tầm với rộng hơn
- Đối với các chi tiết nhỏ lặp lại nhiều lần, trạm hàn tích hợp bộ định vị (positioner) sẽ nhanh hơn
- Các chi tiết tấm mỏng thường phù hợp hơn với phương pháp hàn laser
Tham khảo kích cỡ dây hàn cho hàn MAG
Dải thông số dòng điện tiêu chuẩn cho hàn MAG dây đặc. Thư viện quy trình tự động chọn thông số, nhưng bảng này giúp bạn chuẩn bị lượng dây hàn và phù hợp với độ dày tấm.
| Cỡ dây Ø | Ngắn mạch (Short-circuit) (A) | Cầu giọt (Globular) (A) | Phun (Spray) (A) | Độ dày tấm tiêu chuẩn |
|---|---|---|---|---|
| 0.8 mm | 40–120 | 120–170 | 170–200 | 0.8–4.0 mm |
| 1.0 mm | 60–140 | 140–190 | 190–300 | 2.0–8.0 mm |
| 1.2 mm | 80–180 | 180–240 | 240–400 | từ khoảng 4 mm |
| 1.6 mm | 130–220 | 220–280 | 280–500 | từ khoảng 8 mm |
Chuyển mạch ngắn (short-circuit) chạy ở khoảng 14–22 V, chuyển mạch cầu giọt ở khoảng 22–26 V (vùng văng tóe cần tránh), và chuyển mạch phun trên 26 V.
Câu hỏi thường gặp về Robot hàn gắn ray
Tôi có cần dạy robot cho mỗi chi tiết mới không?
Không. Máy quét laser 3D đo đạc phôi và phần mềm sẽ tự động tính toán đường hàn. Người vận hành chỉ cần kiểm tra kết quả và bấm nút chạy hàn.
Hệ thống nhập được định dạng phần mềm nào?
Hệ thống liên kết trực tiếp với mô hình Tekla và SolidWorks, do đó chính mô hình 3D dùng để bóc tách bản vẽ cũng được dùng để hàn.
Ray trượt dài bao nhiêu?
Các chiều dài ray tiêu chuẩn là 9 m và 12 m. Các kích thước khác có sẵn tùy chỉnh theo cấu kiện dài nhất của bạn.
Khác biệt so với robot hàn dạng cần (cantilever) là gì?
Máy này là dòng dây chuyền đơn robot nhỏ gọn dành cho các cấu kiện thép có kích thước tương đương. Phiên bản dạng cần trang bị thêm tay với ngang chiều rộng làm việc lên tới 3.5 m, dành cho các cấu kiện bản rộng được cẩu lắp.
Mối hàn có đạt tiêu chuẩn AWS D1.1 không?
Quy trình hàn có thể đạt các tiêu chuẩn ISO, AWS D1.1 và các quy chuẩn đăng kiểm như ABS, LR, CCS cho đúng mối nối và vật liệu của bạn.
Thời gian giao hàng mất bao lâu?
Thời gian giao hàng từ 20–45 ngày tùy theo cấu hình. Việc lắp đặt và đào tạo mất khoảng một tuần tại xưởng và được báo giá riêng.
Robot có hàn được cột có gân tăng cứng và bản đế không?
Có. Dầm H có gân tăng cứng và bản mã đầu dầm, hay cột có bản đế và tai treo đều là các phôi gia công điển hình của máy này.
Công nhân cần được đào tạo những gì?
Lắp đặt và đào tạo trực tiếp tại xưởng diễn ra trong khoảng một tuần. Công nhân được học cách gá phôi, chạy máy quét, kiểm tra đường hàn đã tạo và bắt đầu hàn.
Xem tất cả các loại robot hàn để so sánh trực tiếp các hệ thống dạng cần (cantilever), cổng gantry, di động, trạm hàn và cobot.
Gửi cho chúng tôi bản vẽ các cấu kiện thép của bạn. Chúng tôi sẽ tư vấn chiều dài ray, công nghệ phù hợp và báo giá FOB Thanh Đảo.
Nhận cấu hình và báo giá ngay
